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第1章 概论 1

1.1 引言 1

1.2 混凝土面板堆石坝的发展 1

1.2.1 初期（1850～1940年） 2

1.2.2 过渡期（1940～1965年） 3

1.2.3 现阶段（1965年至今） 3

1.2.4 面板坝在我国的研究和应用 4

1.3.1 安全可靠性方面 6

1.3 混凝土面板堆石坝的特点 6

1.3.2 施工和经济性方面 9

1.3.3 运行维修方面 10

1.4 混凝土面板堆石坝的适用性与坝址选择 11

1.4.1 面板坝的适用性 11

1.4.2 面板坝的坝址选择 13

第2章 堆石坝料的工程性质 15

2.1 引言 15

2.2 堆石的岩石性质 15

2.3.1 比重 17

2.3 堆石的物理性质 17

2.3.2 孔隙比 18

2.3.3 颗粒形状 18

2.3.4 颗粒级配 19

2.3.5 颗粒破碎率 20

2.4 堆石的工程分类 21

2.4.1 马萨尔分类法 22

2.4.2 《土工试验规程（SD128-84）》分类法 22

2.5 堆石的抗剪强度性质 23

2.5.1 堆石抗剪强度的试验仪器及方法 24

2.5.2 堆石的抗剪强度 28

2.5.3 堆石的剪胀性 34

2.5.4 堆石的抗剪强度机理 35

2.6 堆石的压缩变形性质 36

2.6.1 堆石压缩试验的仪器与方法 37

2.6.2 堆石的压缩变形 38

2.6.3 面板堆石坝的压缩模量 43

2.7 堆石的应力应变性质 46

2.7.1 堆石试验的应力应变关系性状 46

2.7.2 堆石的本构模型 49

2.8 堆石的压实性 57

2.8.1 堆石压实的机理 57

2.8.2 堆石压实的影响因素 58

第3章 坝体轮廓规划与堆石体设计 59

3.1 引言 59

3.2 坝体剖面规划 59

3.2.1 防浪墙及高程 59

3.2.2 坝顶宽度 60

3.2.3 坝坡 61

3.2.4 堆石坝体材料分区 62

3.3 垫层区设计 64

3.3.1 垫层设计思想发展的回顾 64

3.3.2 垫层料的选择 66

3.3.3 垫层尺寸的设计 69

3.3.4 垫层表面的保护措施 70

3.3.5 天生桥一级坝垫层设计实例 70

3.4 主堆石区设计 73

3.4.1 主堆石区坝料选择 73

3.4.2 主堆石区设计 77

3.5 堆石区材料分区设计实例 78

3.5.1 株树桥面板坝 78

3.4.3 关于软岩筑坝问题 78

3.5.2 关门山面板坝 79

3.5.3 小干沟面板坝 80

3.5.4 龙溪面板坝 81

3.5.5 利斯面板坝 82

3.5.6 澳大利亚塔斯马尼亚水电局（HEC）设计导则坝体分区 84

3.6.1 确定填筑标准应考虑的因素 85

3.6 坝料填筑标准的设计 85

3.6.2 填筑标准的设计 86

第4章 防渗结构与地基防渗设计 90

4.1 引言 90

4.2 趾板与趾板地基 90

4.2.1 趾板的体型与定线 90

4.2.2 趾板的布置形式 92

4.2.3 趾板的配筋、接缝及插筋 97

4.2.4 趾板基础 98

4.3 堆石体地基处理 101

4.4 混凝土面板设计 103

4.4.1 面板的分缝 104

4.4.2 面板的厚度 107

4.4.3 面板的配筋 108

4.4.4 面板混凝土设计 110

4.4.5 关于面板裂缝问题 111

4.5 面板接缝设计 114

4.5.1 面板接缝的结构及止水设计 114

4.5.2 几座已建面板坝的接缝变形和漏水情况 120

4.5.3 面板接缝止水材料基本性能 122

4.6 在覆盖层上建造混凝土面板堆石坝 126

4.6.1 查明地基性质，控制地基变形 127

4.6.2 采用垂直防渗降低渗漏损失 128

4.6.3 采用表面柔性止水，适应坝体地基变形 129

4.6.4 增加面板柔性，提高抗裂能力 130

4.6.5 建造在覆盖层上的柯柯亚面板坝 131

4.7 溢流混凝土面板堆石坝 133

5.2.1 坝坡稳定分析的极限平衡法 137

5.2 面板堆石坝坝坡稳定分析 137

第5章 面板坝计算 137

5.1 引言 137

5.2.2 堆石坝体稳定分析的非线性圆弧法 138

5.3 面板坝变形估算 139

5.3.1 面板坝沉降估算 140

5.3.2 面板最大挠度的估算 142

5.4 面板坝应力应变分析 142

5.4.1 计算模型 142

5.4.2 关于面板坝应力应变分析的讨论 144

5.5 考虑堆石料流变的模型和非线性有限元分析 146

5.5.1 堆石体变形的数学模型——流变模型 146

5.5.2 堆石体与岸坡接触的数学模型 147

5.5.3 分析步骤 148

5.5.4 应用实例 149

5.6 面板坝渗漏估算 151

5.6.1 通过上游面板裂缝的渗漏估算 151

5.6.2 用数值法估算缝隙渗漏 152

6.1 引言 153

第6章 抗震设计 153

6.2 堆石坝的地震反应 154

6.2.1 一些工程受震实例 154

6.2.2 面板堆石坝模型动力试验 157

6.2.3 面板坝地震破坏形态 158

6.3 混凝土面板堆石坝动力分析计算 159

6.3.1 动力分析方法概述 159

6.3.2 我国对面板坝地震反应分析的研究成果 162

6.4 面板堆石坝地震稳定性粗估方法 166

6.4.1 计算实例之一：英菲尔尼罗坝 168

6.4.2 计算实例之二：科高蒂坝 169

6.5 面板堆石坝地震永久变形的估算 169

6.5.1 滑动体位移分析的基本公式 170

6.5.2 永久水平位移的粗估方法 171

6.5.3 坝顶震陷率的估算 174

6.6 抗震措施 174

7.2.1 影响导流与渡汛设计的因素 176

7.2 导流与渡汛设计的影响因素与标准 176

7.1 引言 176

第7章 施工导流与渡汛 176

7.2.2 导流与渡汛设计标准 178

7.3 施工导流方式 180

7.3.1 导流方式的类型 180

7.3.2 导流方式的选择 181

7.4 围堰 182

7.4.1 围堰设计的基本要求 182

7.4.2 围堰的类型与选择 183

7.4.3 混凝土围堰 184

7.4.4 土石围堰 185

7.5 混凝土面板堆石坝的施工期渡汛 185

7.5.1 坝体临时挡水渡汛 186

7.5.2 坝体过流渡汛 186

7.5.3 坝体过水的防护设计 187

7.6 工程实例分析 193

7.6.1 马琴托士坝和默奇松坝的施工导流与渡汛 193

7.6.2 阿里亚坝的施工导流与渡汛 196

7.6.3 西北口坝的施工导流与渡汛 197

7.6.4 关门山坝的施工导流与渡汛 198

8.1 引言 200

第8章 坝基处理 200

8.2 趾板地基处理 201

8.2.1 趾板的地基开挖 201

8.2.2 开挖边坡的控制 202

8.2.3 施工排水 202

8.2.4 趾板地基的表层处理 202

8.2.5 趾板基础灌浆 203

8.3.2 河床段的处理 210

8.3.1 堆石体地基的地质特征 210

8.3 堆石体地基的开挖与处理 210

8.3.3 岸坡段的开挖与处理 211

第9章 坝料开采 212

9.1 引言 212

9.2 料场复查 212

9.2.1 料场复查的意义 212

9.2.2 料场复查的内容 212

9.3 料场规划 213

9.3.1 料场规划的原则 213

9.3.2 开采区规划 215

9.3.3 场地布置 216

9.3.4 坝料开采的进度 218

9.3.5 坝料开采方式 219

9.3.6 开采工艺与机械设备配套 219

9.4 石料开采控制爆破 220

9.4.1 石料开采控制爆破的设计思想 220

9.4.2 地质条件与爆破效果的关系 220

9.4.3 石料开采控制爆破的参数设计 223

9.4.4 微差爆破技术 229

9.4.5 挤压爆破技术 231

9.4.6 起爆网络设计 232

9.4.7 爆破石料颗粒组成的预测 233

9.5 石料开采爆破施工与质量控制 233

9.5.1 钻孔作业及其质量控制 234

9.5.2 装药及其质量控制 235

9.5.3 料场的质量控制 235

9.5.4 石料开采爆破试验 236

9.5.5 石料开采爆破实例 236

9.6.1 洞室爆破适用条件和设计原则 237

9.6 坝料开采洞室爆破 237

9.6.2 影响爆破效果的主要因素及控制途径 238

9.6.3 药包布置 239

9.7 垫层料的制备 241

9.7.1 破碎和掺配法制备 241

9.7.2 微差挤压爆破法制备 243

9.7.3 利用砂砾石料作垫层料 243

10.2.1 坝体填筑机械化施工组织的原则 244

10.2 筑坝材料的运输与填筑工艺 244

10.1 引言 244

第10章 坝体填筑 244

10.2.2 坝料运输 245

10.2.3 坝面作业 247

10.2.4 坝料铺填 248

10.3 堆石的压实 249

10.3.1 堆石振动压实的原理 250

10.3.2 振动压实机械的类型 250

10.3.3 振动碾的工作性能与参数 251

10.3.4 碾压机械的选择 254

10.3.5 堆石性质和工艺参数对压实效果的影响 255

10.4 碾压试验与填筑参数的确定 256

10.4.1 碾压试验的目的和准备工作 256

10.4.2 碾压试验的方法及步骤 257

10.4.3 碾压参数的选定 259

10.5 坝体填筑强度与填筑规划 260

10.5.1 堆石坝体的填筑强度 260

10.5.2 坝体的填筑规划 261

10.5.4 工程实例 262

10.5.3 临时施工坡道 262

10.6 坝体分区填筑 264

10.6.1 坝体分区填筑的要求 264

10.6.2 垫层坡面的修整和斜坡碾压 265

10.6.3 下游护坡 268

10.6.4 开挖料的利用 268

10.7 垫层坡面防护 269

10.7.1 垫层坡面防护的作用与要求 269

10.7.2 垫层坡面防护的方法 270

10.8.1 质量检查与控制的目的 272

10.8 坝体填筑的质量检验与控制 272

10.7.3 坝面及岸坡排水 272

10.8.2 坝体填筑质量控制的内容 273

10.8.3 坝体填筑质量的检查方法与控制标准 273

10.8.4 坝体填筑密实度的检测方法 273

第11章 趾板与面板的施工 278

11.1 引言 278

11.2 趾板施工 278

11.2.1 趾板的施工程序 278

11.2.2 趾板混凝土浇筑 279

11.3 面板施工方案 280

11.3.1 面板施工的分期 280

11.3.2 面板混凝土浇筑方案 280

11.3.3 面板混凝土输送方式 281

11.3.4 面板混凝土的运输要求 282

11.3.5 面板钢筋的架设方式 282

11.4 面板施工机具和设备 283

11.4.1 面板施工机具及其布置 283

11.4.2 滑动模板的组成 283

11.4.3 滑动模板的设计要点 287

11.5.1 面板混凝土性能要求和配合比设计原则 288

11.5 面板混凝土性能和配合比设计 288

11.5.2 材料特性对面板混凝土的影响 289

11.5.3 影响面板混凝土配合比的参数及其选择 290

11.5.4 工程实例 292

11.6 面板滑模施工工艺 293

11.6.1 轨道与侧模安装 293

11.6.2 钢筋网架设 293

11.6.4 模板的滑升与混凝土的浇筑 294

11.6.3 滑动模板的吊装与溜槽的布置 294

11.6.5 周边三角块的滑模 295

11.6.6 冬雨季施工 296

11.6.7 面板混凝土的养护 296

11.7 面板施工质量控制及抗裂措施 297

11.7.1 首批面板坝的经验和教训 297

11.7.2 株树桥坝面板施工质量控制和抗裂措施 299

11.8 面板接缝止水施工 302

11.8.1 面板接缝止水的施工要求 302

11.8.2 金属止水片的施工 303

11.8.3 橡胶（或塑料）止水带的施工 304

11.8.4 嵌缝填料的施工 304

第12章 原型监测 307

12.1 引言 307

12.2 面板坝的监测项目与特点 308

12.2.1 面板坝的监测项目 308

12.2.2 面板坝的监测特点 309

12.3.2 钢丝水平位移计 310

12.3.1 水管式沉降仪 310

12.3 监测仪器 310

12.3.3 测斜仪 311

12.3.4 测缝计 312

12.3.5 孔隙水压力计 313

12.3.6 土压力计 313

12.3.7 应变计 313

12.4 监测测点的布置 313

12.4.1 测点布置考虑的因素与条件 314

12.4.3 测点布置举例 316

12.4.2 测点布置方法 316

12.5 监测仪器埋设与监测技术 320

12.5.1 堆石坝的仪器埋设 320

12.5.2 混凝土面板的仪器埋设 322

12.5.3 监测技术 324

12.6 动态监测 326

12.6.1 动态监测仪器 327

12.6.2 动态监测布置 327

12.7.1 监测资料整理的步骤 328

12.7 监测资料的整理与分析 328

12.7.2 监测资料曲线化的类型 329

12.7.3 监测资料的整编与分析 332

12.8 面板坝的监测性态 334

12.8.1 堆石坝体的变形 334

12.8.2 面板的挠曲变形 335

12.8.3 周边缝的变位 336

12.8.4 渗漏量 336

12.8.5 面板的应变状态 337

12.8.6 我国工程监测实例 337

参考文献 341